淺談初中生物教學中學生生命系統(tǒng)觀的培養(yǎng)

周小芹

【摘 要】初中生物教學過程中，可通過直觀性實驗體驗、發(fā)散性思維導(dǎo)圖以及綜合性試題分析等途徑，逐漸培養(yǎng)學生的生命系統(tǒng)觀念：細胞是一個高效有序的生命系統(tǒng)、人體是一個完美的自組織生命系統(tǒng)、 生態(tài)系統(tǒng)是一個物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】初中生物教學；生命系統(tǒng)觀；培養(yǎng)

1.生命系統(tǒng)觀的概念和意義

什么是系統(tǒng)？我們的中國著名學者錢學森認為：系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的，具有特定功能的有機整體，而且這個有機整體又是它從屬的更大系統(tǒng)的組成部分。

什么又是生命系統(tǒng)？生命系統(tǒng)是自然系統(tǒng)的最高級形式，是指能獨立與其所處的環(huán)境進行物質(zhì)與能量交換，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)內(nèi)部的有序性、發(fā)展與繁殖的系統(tǒng)。由大到小依次為生物圈、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個體、（消化、呼吸、循環(huán)等）系統(tǒng)、器官、組織、細胞。

生物教學中為什么要形成生命系統(tǒng)觀？中國教育學會生物學教學專業(yè)委員會理事長趙占良提出：系統(tǒng)科學思維模式下的生命本質(zhì)觀認為生命有機體是一個自組織、自復(fù)制、自適應(yīng)的開放的復(fù)雜系統(tǒng)。認識到生命體是一個有機整體——系統(tǒng)，這是生命本質(zhì)觀的一次飛躍。開放系統(tǒng)是指系統(tǒng)在物質(zhì)、能量和信息上是對外開放的，與環(huán)境之間有著物質(zhì)、能量和信息的交流。生命的活力本質(zhì)上來源于生命體在物質(zhì)、能量和信息上的對外開放，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。中學生物學不深入到這一層次，就不能說揭示了生命的本質(zhì)。因此，筆者認為在初中階段的生物學教學中要慢慢滲透生命系統(tǒng)觀，理解生物學科本質(zhì)，并能將這樣的觀念運用到解決其他學習生活問題中去，這才是中學生物教學的意義所在。

2.初中階段生命系統(tǒng)觀的內(nèi)涵

根據(jù)蘇教版初中生物教科書的編排，筆者認為，在初中階段，可以逐漸培養(yǎng)學生三個生命系統(tǒng)觀念：細胞是一個高效有序的生命系統(tǒng)、人體是一個完美的自組織生命系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是一個物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)。

2.1細胞是一個高效有序的生命系統(tǒng)

細胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成，病毒生命活動也必須在細胞中才能體現(xiàn)。構(gòu)成生物體的每一個細胞都有一定的結(jié)構(gòu)，每一個細胞都有特定的功能，每一個細胞都是一個高效有序的生命系統(tǒng)。學生到初中才開始系統(tǒng)地學習生物，在蘇教版初中生物教材中已以較為直觀的方式介紹細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核等結(jié)構(gòu)及其功能，特別是細胞核的核心地位。同時也開始介紹細胞內(nèi)發(fā)生的光合作用和呼吸作用等重要的生理活動。涉及到的實驗有“觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞的結(jié)構(gòu)”、“觀察人的口腔上皮細胞”、“觀察洋蔥根尖細胞分裂的基本過程”、“觀察綠葉細胞中的葉綠體”“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”、“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”、“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”等。在七年級上冊學習的基礎(chǔ)上，教師能有意識地培養(yǎng)學生生命系統(tǒng)的概念：細胞是一個完整的單位，細胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)都有一定的功能，并能相互配合，在細胞核的調(diào)控下，有序完成物質(zhì)運輸、光合作用、呼吸作用等生命活動，細胞是一個高效有序的生命系統(tǒng)。

2.2人體是一個完美的自組織生命系統(tǒng)

蘇教版七年級下冊的生物主要以人體為例，詳細介紹了人體的生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等。在各系統(tǒng)的學習中，學生也能有所感知各系統(tǒng)之間有著一定的關(guān)聯(lián)，如食物經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化后吸收進入人體的循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)合呼吸系統(tǒng)氣體交換來的氧氣一起運往組織細胞參與代謝，所產(chǎn)生的代謝廢物再通過循環(huán)系統(tǒng)的運輸，最終由泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚等排出體外。在這一冊學習的基礎(chǔ)上，教師能有意識培養(yǎng)學生高一層次的生命系統(tǒng)的概念：人體是一個人體，更是一個結(jié)構(gòu)有序、分工精細、功能高效、高度協(xié)調(diào)的組織系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由人體八大系統(tǒng)相互配合下形成的，是地球上最完美的生命體之一。

2.3生態(tài)系統(tǒng)是一個物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)

蘇教版八年級上冊的生物在介紹豐富多彩的生物世界的基礎(chǔ)上，提出了生態(tài)系統(tǒng)的概念，并介紹了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的過程，明確了生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。在學完八年級上冊，學生開始意識到生物與生物之間不是孤立存在的，生物之間通過食物關(guān)系形成食物鏈，生物和環(huán)境是統(tǒng)一體，生物與環(huán)境之間有著能量的流動、物質(zhì)的循環(huán)和信息的傳遞，因此生態(tài)系統(tǒng)是一個物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)，而生物圈更是所有生物生活的共同家園。

3.初中階段培養(yǎng)生命系統(tǒng)觀的途徑

3.1直觀性實驗體驗

生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學。實驗是一種直觀的教學手段，通過實驗可以幫助學生理解抽象的生物概念和知識，在實驗中他們可以輕易地掌握課本上枯燥的理論知識，培養(yǎng)學生的科學思想和探究能力，提高學生的綜合素養(yǎng)。做實驗不僅可以培養(yǎng)學生的動手能力，還可以培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。在生物實驗的整個過程中，學生都需自己動手，親自操作實驗的整個過程，手、眼、腦并用，準確、靈活地掌握實驗的各個步驟，仔細觀察實驗現(xiàn)象。在觀察中抓住事物的特點，化抽象為形象，再通過思考和分析將感性認識轉(zhuǎn)化為理性認識，從而得出正確的結(jié)論。學生通過合作，完成“觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞的結(jié)構(gòu)”、“觀察人的口腔上皮細胞”、“觀察洋蔥根尖細胞分裂的基本過程”、“觀察綠葉細胞中的葉綠體”“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”、“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”、“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”等實驗后，對細胞的結(jié)構(gòu)、細胞的功能有了更深入的認識，能體會到細胞的魅力所在。比如在探究“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”時，可讓學生分別在有光和無光的條件下，對照一下實驗結(jié)果的差異，從而體會植物的呼吸作用和光合作用是相互配合，相互關(guān)聯(lián)的，細胞是一個高效有序的生命系統(tǒng)。因此，積極開展生物實驗教學活動，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，而且能提高學生的綜合能力，引導(dǎo)學生主動探究，逐漸形成生命系統(tǒng)觀。

3.2發(fā)散性思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖又叫心智導(dǎo)圖是表達發(fā)散性思維的有效的圖形思維工具，它簡單卻又極其有效，是一種革命性的思維工具。思維導(dǎo)圖運用圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。在八年級上冊學完生態(tài)系統(tǒng)章節(jié)后，教師可布置學生繪制生態(tài)系統(tǒng)的思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學生從生態(tài)系統(tǒng)的組成、食物鏈食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流動等功能方面構(gòu)圖。學生在自制思維導(dǎo)圖的過程中，能更好地理解生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物成分之間的關(guān)系，通過食物鏈食物網(wǎng)等表象，看到物質(zhì)循環(huán)能量流動的內(nèi)在聯(lián)系。從而能更好地體會生態(tài)系統(tǒng)是一個完整的生命系統(tǒng)。

3.3綜合性試題分析

在常州市2013—2017年的八年級生物結(jié)業(yè)會考卷中都出現(xiàn)有人體生理功能綜合考察題型。這些綜合性試題，不僅把七年級下冊人體各系統(tǒng)的相關(guān)知識綜合起來了，更能讓學生從處理這些綜合試題的過程中體會到人體是由各個系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合而成的完美系統(tǒng)。在分析時，可先引導(dǎo)學生讀圖，首先要能識別下圖中的ABCD系統(tǒng)類別、123456等生理過程。更要引導(dǎo)學生從圖中體會各系統(tǒng)之間的關(guān)系：如食物通過消化系統(tǒng)的消化吸收后，再經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)運送到身體各個體細胞，利用呼吸系統(tǒng)通過氣體交換而獲得的氧氣，在細胞內(nèi)發(fā)生呼吸作用，把營養(yǎng)物質(zhì)中的能量釋放出來，供生命活動所需，同時產(chǎn)生的代謝廢物由循環(huán)系統(tǒng)運至泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等處排出體外。所以，人體是在各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合下完成各項生命活動的。人體是一個結(jié)構(gòu)有序、分工精細、功能高效、高度協(xié)調(diào)的生命系統(tǒng)。

【參考文獻】

[1]吳舉宏.核心素養(yǎng)理念下的生物學教學[R].蘇州：江蘇省蘇州實驗中學，2016endprint